Un géologue sur le siège passager

Le complexe franciscain forme le socle de cette partie des chaînes côtières : un immense prisme d’accrétion raclé sur une plaque océanique en subduction il y a entre 67,5 et 153,4 millions d’années, au Mésozoïque. Cette unité régionale se compose de grauwackes, de mudstones et de cherts fortement déformés, mêlés en un mélange chaotique. Ces sédiments se sont déposés dans une fosse océanique profonde avant de subir d’intenses forces tectoniques. La vie marine de ces eaux anciennes comptait de grands reptiles prédateurs, comme l’ichtyosaure, semblable à un dauphin.

L’histoire structurale des lieux est marquée par une compression colossale. Une faille de chevauchement majeure longe directement ce tronçon de la route, et une autre se trouve à environ 0,4 kilomètre à l’est. Ces fractures montrent où des pans de la croûte terrestre se sont brisés et chevauchés, empilant et mélangeant les strates de haute mer.

Les roches marines du Crétacé supérieur forment une séquence épaisse et étendue de grès, de siltites, de mudstones et de conglomérats. Contrairement aux dépôts de fosse très déformés du complexe franciscain sous-jacent, ces sédiments représentent un faciès turbiditique de mer profonde relativement structuré, qui constitue la partie supérieure de la séquence de la Grande Vallée. Ces dépôts massifs de glissements sous-marins se sont accumulés dans un bassin d’avant-arc il y a entre 62,7 et 103,6 millions d’années.

Cet ancien milieu marin abritait un écosystème varié. Des céphalopodes comme le prédateur enroulé Gaudryceras et l’ammonite à coquille droite Baculites chassaient dans la colonne d’eau, tandis que divers bivalves et gastéropodes peuplaient le fond.

Dans cette unité, la route traverse la zone de faille de San Gregorio. Cette grande zone de failles décrochantes dextres joue un rôle essentiel dans la frontière de plaques actuelle, en absorbant un déplacement horizontal important tandis que les plaques pacifique et nord-américaine coulissent l’une contre l’autre le long de la côte californienne.

Franchir la zone de faille active de San Gregorio provoque un basculement spectaculaire, à la fois d’âge géologique et de structure : c’est la limite entre les roches marines du Crétacé et une séquence bien plus jeune de strates marines du Miocène, déposées il y a entre 10,2 et 13,1 millions d’années. Ce système de failles décrochantes dextres absorbe un déplacement horizontal important le long de la frontière de plaques.

Contrairement aux turbidites crétacées plus anciennes, ces dépôts miocènes se composent de grès, de mudstones, de siltites, de conglomérats et de brèches. La séquence correspond à la colonne stratigraphique régionale de Carmel Valley, des shales riches en silice de l’Aquajito Shale jusqu’à la formation de Santa Margarita, riche en cendres volcaniques. Ces sédiments se sont accumulés dans un bassin marin néogène dynamique, qui abritait les premiers mammifères marins, comme l’herbivore primitif à défenses Desmostylus et le morse ancestral Imagotaria, ainsi que des crabes comme Pinnixa.

Dans cette unité plus jeune, la route traverse une nouvelle fois la zone de faille de San Gregorio, signe du découpage intense et continu de la croûte qui caractérise la marge actuelle de Big Sur.